Nghiên cứu sử dụng tác nhân lý hóa để tái sinh, tận dụng nguồn cao su phế thải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ====== LÊ MINH THÚY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TÁC NHÂN LÝ- HÓA ĐỂ TÁI SINH, TẬN DỤNG NGUỒN CAO SU PHẾ THẢI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ HÀ NỘI – 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ====== LÊ MINH THÚY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TÁC NHÂN LÝ- HÓA ĐỂ TÁI SINH, TẬN DỤNG NGUỒN CAO SU PHẾ THẢI KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa Hữu Cơ Người hướng dẫn khoa học: ThS Chu Anh Vân HÀ NỘI – 2016 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Chu Anh Vân tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu, thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo giảng viên khoa Hóa họcTrường Đại học Sư phạm Hà Nội nhiệt tình quan tâm giúp đỡ, trang bị cho em kiến thức chuyên môn cần thiết trình học tập trường Xin cảm ơn gia đình, bạn bè ln động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Trong q trình thực khóa luận tốt nghiệp dù cố gắng em khơng tránh khỏi sai sót, hạn chế Vì vậy, em kính mong nhận bảo thầy ý kiến đóng góp bạn sinh viên quan tâm Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 05 năm 2016 Sinh viên Lê Minh Thúy i MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cao su phế thải tác động tới mơi trường 1.1.1 Tình hình cao su phế thải giới Việt Nam 1.1.2 Tác động cao su phế thải tới môi trường 1.2 Một số biện pháp vận dụng cao su phế thải 1.2.1 Các biện pháp vận dụng cao su phế thải giới 1.2.2 Các biện pháp tận dụng cao su phế thải Việt Nam 12 1.3 Các phương pháp sử dụng tác nhân lý- hóa tái sinh cao su phế thải 16 1.3.1 Tái sinh bằng nhiệt 16 1.3.2 Bằng lị vi sóng 18 1.3.3 Bằng hóa chất 18 1.3.4 Bằng vi sinh vật 19 1.3.5 Bằng nhiệt phân 20 1.3.6 Tái sinh bằng sóng siêu âm.………………………………………… 21 1.4 Ứng dụng cao su tái sinh 21 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 23 2.1 Vật liệu nghiên cứu 23 2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1 Xử lý CSPT bằng vi sóng 23 2.2.2 Xử lý, tái chế cao su phế thải bằng phương pháp hóa học 23 2.2.3 Chế tạo vật liệu sở cao su tái sinh 24 2.2.4 Khảo sát tính chất vật liệu 25 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Tái sinh cao su phế thải bằng tác nhân lý- hóa 27 3.1.1 Ảnh hưởng lị vi sóng tới hiệu tái sinh 27 3.1.2 Ảnh hưởng tác nhân hóa học tới hiệu suất khử lưu hóa 29 3.1.3 Tính chất phổ cao su tái sinh 32 ii 3.1.4 Cấu trúc hình thái vật liệu CSTS 34 3.2 Nghiên cứu chế tạo vật liệu blend CSTN/CSTS 36 3.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng CSTS đến tính chất học vật liệu 36 3.2.2 Cấu trúc hình thái vật liệu CSTN/CSTS 37 3.2.3 Nghiên cứu khả bền nhiệt vật liệu CSTN/CSTS 37 3.3 Tận dụng CSTS chế tạo lát ngang đoạn đường sắt giao đường dân sinh…………………………………………………………………………40 KẾT LUẬN 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BPO Benzoylperoxit CSPT Cao su phế thải CSTN Cao su thiên nhiên CSTS Cao su tái sinh EPDM Ethylene Propylene Diene Monomer FTIR Phổ hồng ngoại chuỗi Fourier ISO Tiêu chuẩn Quốc tế PE polyethylene PP Polypropylen PS Polystiren PU PolyUrethane SBR Styren butadien TGA Phân tích nhiệt trọng lượng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cao su phế thải chưa thu gom xử lý cách Hình 1.2 Ứng dụng cao su phế thải sân cỏ nhân tạo Hình 1.3 Thiết bị sản xuất gạch ngói bán dẻo 14 Hình 1.4 Thiết bị luyện dầu tái chế từ lốp xe/nhựa/cao su phế thải 20 16 Hình 1.5 Máy tinh luyện dầu diesel (Lốp xe lọc dầu, Nhà máy lọc dầu nhựa) 17 Hình 1.6 Một số vi sinh vật dùng để tái sinh cao su phế thải 19 Hình 1.7 Mơ hình nhà máy xử lý vật liệu phế thải bằng nhiệt phân 20 Hình 3.2 Sự phụ thuộc mật độ khâu mạch theo thời gian 28 Hình 3.3 Sự phụ thuộc mức độ khử lưu hóa theo thời gian 28 Hình 3.4 Cơ chế khử cầu S-S BPO 30 Hình 3.5 Phổ FTIR CSPT 32 Hình 3.6 Phổ FTIR CSTS (4%BPO/4h/800C) 32 Hình 3.7 Giản đồ TGA CSPT 33 Hình 3.8 Giản đồ TGA CSTS(4%BPO/4h/800C) 34 Hình 3.9 Ảnh FESEM bề mặt cắt mẫu vật liệu cao su phế thải 35 Hình 3.10 Ảnh FESEM bề mặt cắt mẫu vật liệu cao su tái sinh 35 Hình 3.11 Ảnh FESEM bề mặt cắt mẫu vật liệu CSTS/CSTN (70/30) 37 Hình 3.12 Giản đồ TGA mẫu vật liệu CSTN/CSTS 70/30 38 Hình 3.13 Độ trương mẫu toluen:iso octan (1:1) 39 Hình 3.14 Mẫu lát ngang với kích thước khác 40 v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Đơn phối liệu mẫu blend CSTN/CSTS 24 Bảng 3.1 Ảnh hưởng thời gian chiếu xạ tới q trình khử lưu hóa 27 Bảng 3.2 Kết phân tích q trình khử lưu hóa 31 Bảng 3.3 Tính chất học mẫu vật liệu CSTN/CSTS 36 Bảng 3.4 Hệ số già hóa vật liệu 700C 72 39 vi MỞ ĐẦU Cao su loại vật liệu có tính chất ưu việt vượt trội so với vật liệu hình thái rõ ràng Với đặc tính đàn hồi, cao su biến dạng, có độ bền, độ dẻo… gấp nhiều lần, tạo nhiều chủng loại sản phẩm, tính kĩ thuật ứng dụng đa dạng sống sản xuất [1] Điều chứng tỏ, cao su loại vật liệu quan trọng, thay [2] Ngày với phát triển ngành khoa học công nghệ- kĩ thuật, vơ số sản phẩm từ cao su nói riêng hợp chất cao phân tử nói chung đời đáp ứng nhu cầu thiết yếu người Đi kèm theo lượng thải bỏ lớn tích tụ hàng năm, bên cạnh cao su phế thải lại loại rác thải khó phân hủy, chúng tồn dồn vào thành bãi rác khổng lồ- nguyên nhân dẫn đến vấn đề mơi trường xã hội… Đây mối lo, cấp thiết cần phải giải Câu hỏi đặt là: làm để vừa có thêm nguồn nguyên - nhiên liệu vừa không ảnh hưởng tới mơi trường? Vì vậy, giới có nhiều cơng trình nghiên cứu xử lý tận dụng vật liệu polyme phế thải mà chủ yếu cao su phế thải (CSPT) Những cơng trình góp phần giảm thiểu khối lượng rác thải thu gom tiêu hủy, tạo thêm hội việc làm cho người nghèo, bảo vệ nguồn lực tài nguyên có hạn, cho ngun vật liệu có tính ưu việt với giá thành thấp nhất, giữ cho môi trường sống lành Ở Việt Nam, vấn đề tận dụng tái sinh cao su phế thải chưa trọng nhiều Theo thống kê Viện Khoa học Công nghệ môi trường (thuộc trường Đại học Bách khoa Hà Nội) địa bàn thành phố Hà Nội làng Triều Khúc, Trung Văn, Minh Khai…tiến hành thu gom tái sử dụng khoảng 5% vật liệu polyme phế thải bằng biện pháp đơn giản [3] Còn phế thải từ sản phẩm cao su chưa quan tâm đến Trước tình hình này, chúng tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu sử dụng tác nhân lý- hóa để tái sinh, tận dụng nguồn cao su phế thải” làm đề tài cho khóa luận tốt nghiệp - Mục tiêu nghiên cứu đề tài là: Dựa vào tác nhân vật lý, hóa học nhằm tái sinh tận dụng nguồn cao su phế thải, làm nguồn nguyên- nhiên liệu có đặc tính phù hợp, đáp ứng nhu cầu sản xuất đời sống hơn… mà không ảnh hưởng xấu tới môi trường - Những nội dung nghiên cứu chủ yếu đề tài bao gồm: + Sử dụng vi sóng thử nghiệm tái sinh cao su phế thải + Sử dụng hóa chất để tái sinh cao su phế thải + Tận dụng nguồn cao su tái sinh chế tạo vật liệu blend cao su thiên nhiên/cao su tái sinh làm lát ngang đoạn đường sắt giao đường dân sinh Hình 3.4 Cơ chế khử cầu S-S BPO Cơ chế tương tự chế cộng gốc Ở giai đoạn khơi mào, ban đầu phân tử benzoylpeoxit bị phân cắt liên kết O-O tạo gốc tự bền, sau tạo gốc tự phenyl Quá trình tạo phân tử CO2 bền làm giảm lượng hoạt hóa phản ứng Đồng thời, có liên hợp nên gốc phenyl bền gốc C6H5COO  Tới giai đoạn phát triển mạch, gốc tự phenyl tác nhân công vào trung tâm phản ứng theo hướng (tức liên kết với phân tử cao su bị cắt liên kết S-S C-S) sinh gốc tự Hai gốc tự kết hợp với gốc phenyl ban đầu cho sản phầm khí SO2 giai đoạn tắt mạch Như vậy, khử cầu S-S phân tử cao su ban đầu Như biết BPO tác nhân sinh gốc tự do, xuất gốc R  công chọn lọc vào liên kết S-S (do lượng liên kết S-S: 227 kJ/mol, liên kết C-S: 273 kcal/mol thấp so với liên kết C-C: 348 kJ/mol) Tuy nhiên hiệu q trình cơng chịu ảnh hưởng 30 yếu tố nồng độ BPO, nhiệt độ, thời gian phản ứng Kết đánh giá bảng 3.2 Bảng 3.2 Kết phân tích q trình khử lưu hóa Hàm lượng Mật độ khâu Mức độ khử phần gel mạch lưu hóa (%) (mmol/m3) (%) - 75 - 2%BPO/2h/800C 12,5 67 10 4%BPO/2h/800C 25,7 58 16,8 6%BPO/2h/800C 23,2 54 20 4%BPO/4h/800C 26,4 40 31 4%BPO/6h/800C 25,2 43 28 4%BPO/4h/900C 17,5 55 16 4%BPO/4h/1100C 13,1 70 Mẫu 0%BPO Chiết Soxhlet nhằm mục đích loại bỏ chất khoáng, dầu hữu CSPT bổ sung q trình tạo lốp xe, thơng số mức độ solgel hóa hiệu để đánh giá mức độ khử lưu hóa Hàm lượng BPO tăng từ - % mức độ solgel hóa mức độ khử lưu hóa tăng dần, tức 4% BPO hàm lượng hợp lý, tăng lên 6% lượng BPO dư thừa khơng có tác dụng khử Nhiệt độ bán phân hủy BPO khoảng 920C việc tăng nhiệt độ lên 90 1100C hoàn toàn tác dụng Với 4%BPO/ 4h/ 800C mức độ solgel hóa cao chứng tỏ độ trương cao su lúc gồm phần lớn liên kết C-C đạt cao nhất, hiệu khử lưu hóa đạt cỡ 31%, mật độ khâu mạch giảm từ 75 đến 40 mmol/m3 31 3.1.3 Tính chất phổ cao su tái sinh Từ kết nhận thấy rằng sử dụng BPO đạt hiệu tái sinh tốt Kết tái sinh CSPT kiểm chứng bằng phổ FTIR, hình 3.5, 3.6 S-S C-S Hình 3.5 Phổ FTIR CSPT C-S Hình 3.6 Phổ FTIR CSTS (4%BPO/4h/800C) 32 Các đỉnh dao động liên kết C-H vùng 3000-2800 cm-1, dao động nhóm CH2 1425 cm-1 1369 cm-1 khơng nói lên nhiều khác biệt đáng kể CSPT CSTS Pic có vai tù với cường độ mạnh 819 cm-1 tương ứng với dao động kéo dài liên kết C=CH không thay đổi đáng kể q trình khử lưu hóa Đỉnh 1591 cm-1 đặc trưng cho liên kết C-S CSPT với pic tù rộng giảm cường độ xuống tương ứng với pic nhọn 1585 cm-1 phổ FTIR CSTS Đỉnh đặc trưng liên kết S-S 549 cm-1 với pic nhọn mẫu CSPT gần biến mẫu CSTS, có lẽ phân hủy mối liên kết S-S yếu Những kiện thêm chứng tỏ rằng trình khử lưu hóa chủ yếu diễn vỡ mối liên kết S-S yếu Sự phá vỡ liên kết S-S thay bằng liên kết C-C làm thay đổi độ bền nhiệt CSPT CSTS Dưới hình 3.7, 3.8 mơ tả giản đồ phân tích nhiệt trọng lượng mẫu CSPT CSTS Hình 3.7 Giản đồ TGA CSPT 33 Hình 3.8 Giản đồ TGA CSTS(4%BPO/4h/800C) Trên giản đồ TGA CSPT CSTS, khối lượng khoảng 8% 300oC với tốc độ tổn hao nhanh tương ứng với phân hủy chất thấp phân tử như: chất hố dẻo, dầu, sáp chất chống oxy hóa sử dụng để sản xuất lốp xe Sự khối lượng thứ hai, 350-500°C tương ứng với phân hủy polyme hidrocacbon hình thành trình tái sinh (như hình 3.8), gây khác biệt hai loại vật liệu Cuối cùng, giai đoạn suy thoái vừa qua, vùng 500°C khối lượng tương ứng với phân hủy than đen Mẫu CSPT có nhiệt độ phân hủy mạnh 372,5oC, giá trị thấp so với giá trị nhiệt độ phân hủy mạnh CSTS (373,1oC) Chính độ bền liên kết S-S thấp liên kết C-C làm gia tăng nhiệt độ phân hủy mạnh CSTS Đồng thời tổn hao khối lượng 600oC CSPT cao CSTS (tương ứng 63,86% 67,43%) 3.1.4 Cấu trúc hình thái vật liệu cao su tái sinh Nhóm nghiên cứu tiến hành chế tạo mẫu vật liệu CSPT CSTS với thành phần phụ gia cách tiến hành mục 2.2.3 Các kết cấu trúc hình thái vật liệu xác định theo phương pháp hiển vi điện tử hình 3.9 hình 3.10 34 Hình 3.9 Ảnh FESEM bề mặt cắt mẫu vật liệu cao su phế thải Hình 3.10 Ảnh FESEM bề mặt cắt mẫu vật liệu cao su tái sinh Từ ảnh FESEM hình 3.9 cho thấy, mẫu vật liệu CSPT có bề mặt thơ giáp, có lỗ hổng lớn với đường kính cỡ 40μm Các hạt cao su tương tác với phân tán không Khi mẫu cao su phế thải xử lý tái sinh, cấu trúc hình thái vật liệu mịn màng, cấu tử phân tán vào cách đặn hơn, liên kết với chặt chẽ so với mẫu vật liệu CSPT Các lỗ trống xuất ít, đường kính ống giảm xuống cỡ 25μm Điều chứng tỏ, cao su phế thải xử lý tái sinh cắt cầu nối lưu huỳnh 35 tạo vật liệu cao su tái sinh có khả linh động Do trình chế tạo vật liệu, cao su tái sinh phối trộn với phụ gia dễ dàng tương tác chúng tốt 3.2 Nghiên cứu chế tạo vật liệu blend CSTN/CSTS 3.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng CSTS đến tính chất học vật liệu Để tận dụng nâng cao tính chất CSTS, nhóm nghiên cứu tiến hành phối trộn với CSTN, kết khảo sát ảnh hưởng CSTS tới tính chất học CSTN Bảng 3.3 Tính chất học mẫu vật liệu CSTN/CSTS Độ bền kéo Độ dãn dài Độ dãn dư Độ cứng đứt (MPa) đứt (%) (%) (Shore A) CSTN/CSTS 100/0 16 580 14 55 CSTN/CSTS 90/10 15,5 535 14,6 55,5 CSTN/CSTS 80/20 14,9 520 15,4 56,2 CSTN/CSTS 70/30 14,3 490 16 56,8 CSTN/CSTS 60/40 12 470 14,8 55,8 CSTN/CSTS 50/50 11 420 13,2 54,9 Mẫu Nhận thấy hàm lượng CSTS tăng dần giá trị độ bền kéo đứt, độ dãn dài đứt giảm dần, đạt 30% độ dốc giá trị tăng mạnh Điều cho thấy phối trộn 30% CSTS tính chất CSTN khơng thay đổi nhiều Trong độ cứng vật liệu có tăng tăng chậm hàm lượng CSTS tăng đến hàm lượng khoảng 30 pkl độ cứng khơng tăng mà có xu hướng lại giảm Độ dãn dư vật liệu lúc đầu tăng (trong khoảng hàm lượng CSTN đến 30 pkl) sau lại giảm Điều chứng tỏ phối trộn thêm CSTN với CSTS làm cho vật liệu có độ đàn hồi Điều phù hợp với việc chế tạo vật liệu cao su dùng để chịu áp lực loại xe trọng tải lớn lưu thông với mật độ liên tục 36 3.2.2 Cấu trúc hình thái vật liệu CSTN/CSTS Cấu trúc hình thái vật liệu nghiên cứu bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét trường phát xạ (FESEM) Hình 3.11 ảnh FESEM bề mặt cắt mẫu vật liệu CSTN/CSTS Hình 3.11 Ảnh FESEM bề mặt cắt mẫu vật liệu CSTS/CSTN (70/30) Nhận thấy mẫu có thêm cao su thiên nhiên cấu tử phân tán vào cách đặn, liên kết với cách chặt chẽ so với mẫu vật liệu có cao su tái sinh Khi hàm lượng CSTN cao cấu trúc hình thái vật liệu chặt chẽ, khả bám dính bề mặt tốt Điều chứng tỏ CSTN làm tăng tính chất cho vật liệu cao su tái sinh phần đề cập 3.2.3 Nghiên cứu khả bền nhiệt vật liệu CSTN/CSTS Khả bền nhiệt vật liệu đánh giá bằng phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) Kết phân tích TGA mẫu CSTN/CSTS thể hình 3.12 đây: 37 Hình 3.12 Giản đồ TGA mẫu vật liệu CSTN/CSTS 70/30 Kết hình 3.12 cho thấy, mẫu vật liệu CSTN/CSTS xuất pic từ khoảng 360oC đến 460oC có đỉnh 373,7oC, nhiệt độ bắt đầu phân hủy khoảng 300oC cao hẳn CSTS Mặt khác, CSTS tạo từ lốp xe phế thải với thành phần polyme cao su thiên nhiên (CSTN) cao su styren butadien (SBR) Khi CSTS biến tính thêm bằng CSTN, có phối trộn phụ gia làm tốc độ tổn hao khối lượng cao so với CSTS (8,01%/phút), đồng thời khối lượng phân hủy 69,74% cao CSTS Việc xuất pic phân hủy mạnh khác hẳn với pic phân hủy mạnh CSTS ( hình 3.12) cho thấy: CSTN khơng làm hưởng nhiều đến tính chất nhiệt vật liệu mà cịn đóng vai trị tương hợp làm cho cấu trúc vật liệu chặt chẽ hơn, dẫn đến hai pic phân hủy mạnh CSTS CSTN chập lại thành 3.2.4 Độ bền môi trường vật liệu CSTN/CSTS Độ bền môi trường vật liệu đánh giá thông qua hệ số già hóa vật liệu xác định theo TCVN 2229 - 77 mơi trường khơng khí nước muối 10% nhiệt độ 700C thời gian 72 Kết nghiên cứu thu được trình bày bảng sau: 38 Bảng 3.4 Hệ số già hóa vật liệu 700C 72 Hệ số già hóa Hệ số già hóa khơng khí nước muối CSTN/CSTS 70/30 0,85 0,81 CSTN/CSTS 60/40 0,8 0,72 CSTN/CSTS 80/20 0,88 0,85 Mẫu Mẫu vật liệu CSTN/CSTS 60/40 có độ bền mơi trường thấp khơng khí nước muối 10% (hệ số già hóa tương ứng 0,8 0,72) Ở vật liệu CSTN/CSTS 70/30 80/20, có tương hợp định nên tạo cấu trúc polyme- chất độn chặt chẽ nên hệ số già hóa mơi trường khơng khí gần bằng tương ứng 0,85 0,88 nước muối 10% 0,81 0,85 Điều giải thích rằng hai mẫu vật liệu có cấu trúc đặn chặt chẽ hơn, tạo hệ thống liên kết vật lý với pha cao su nền, hạn chế xâm nhập phá hủy tác nhân xâm thực môi trường Độ dốc giá trị hệ số già hóa giảm mạnh chuyển từ mẫu 70/30 sang 60/40 Cấu trúc chặt chẽ mẫu vật liệu CSTN/CSTS cịn kiểm nghiệm thơng qua giá trị độ trương dung mơi hình đây: Hình 3.13 Độ trương mẫu toluen:iso octan (1:1) 39 Độ trương mẫu CSTN/CSTS 60/40 cao mẫu CSTN/CSTS 70/30 hay 80/20 hàm lượng CSTS dư thừa trượt khoảng trống phân tử cao su, làm mật độ liên kết vật liệu giảm mạnh Dung môi dễ dàng xâm nhập vào cấu trúc chặt chẽ hịa tan phần cao su chưa liên kết, làm trương nở mẫu vật liệu Độ trương mẫu vật liệu đầu tăng nhanh, sau 24 độ dốc tăng nhẹ theo thời gian gần ổn định sau 48 3.3 Tận dụng CSTS chế tạo lát ngang đoạn đường sắt giao đường dân sinh Nhằm ứng dụng kết nghiên cứu trên, khóa luận tiến hành chế tạo thử nghiệm vật liệu CSTN/CSTS 70/30 thành mẫu lát ngang với kích thước khác cơng ty TNHH Cao su kỹ thuật Hồn Cầu Dưới số hình ảnh minh họa: Hình 3.14 Mẫu lát ngang với kích thước khác 40 Kết đề tài vật liệu cao su tái sinh (được tạo từ CSPT - loại rác thải độc hại) khơng góp phần tạo vật liệu thay nhập ngoại (các sở sản xuất nhập vật liệu CSTS sản xuất để giảm giá thành) Loại vật liệu có giá thành thấp nhiều so với giá CSTS nhập ngoại Từ vật liệu tái sinh chế tạo loại vật liệu cao su blend cao su nanocompozit có tính lý, kỹ thuật cao đáp ứng yêu cầu chế tạo sản phẩm cao su kỹ thuật dân dụng Các sản phẩm sở CSTS có giá thành hạ với tính lý, kỹ thuật tương đương sản phẩm có thị trường Do có khả cạnh tranh cao Giúp cho đơn vị sản xuất sản phẩm cao su kỹ thuật sản xuất giầy dép, thảm đệm tận dụng CSPT mình, giảm giá thành sản phẩm tăng khả cạnh tranh hiệu sản xuất kinh doanh Những kết cịn góp phần thúc đẩy phát triển ngành công nghệ xử lý rác thải (thuộc hướng công nghệ môi trường sử dụng hợp lý tài ngun) đưa cơng nghệ xử lý, tận dụng có hiệu loại rác thải độc hại, khó phân hủy cao su phế thải Góp phần tích cực vào việc bảo vệ mơi trường 41 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu thu cho thấy rằng: Sử dụng vi sóng nhằm tái sinh CSPT điều kiện: 800W, tốc độ 6prm, thời gian phút cho hàm lượng phần gel đạt 9,5%, mật độ khâu mạch 54 mmol/m3 mức độ khử lưu hóa khoảng 18% Việc xử lý, tái sinh cao su phế thải dạng bột bằng benzoyl peroxit đạt hiệu tốt (đạt khoảng 31%) Điều kiện thích hợp để tái sinh cao su phế thải: hàm lượng BPO sử dụng 4%BPO, thời gian khuấy trộn giờ, nhiệt độ thực 800C Hiệu khử lưu hóa đạt cỡ 31%, mật độ khâu mạch giảm từ 75 đến 40 mmol/m3 Sử dụng CSTS để chế tạo vật liệu blend CSTN/CSTS 70/30 khơng làm thay đổi nhiều tính chất CSTN, độ bền kéo đứt đạt 14,3 MPa, độ dãn dài đứt đạt 490%, độ cứng đạt 56,8 Shore A Đã chế tạo thành công mẫu vật liệu với kích thước khác nhau, có độ cứng vừa phải phù hợp với mục đích làm lát đoạn đường sắt giao đường dân sinh, địi hỏi tính đàn hồi định với áp lực loại xe trọng tải cao 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đỗ Quang Kháng, Vật liệu polyme- Quyển 1: Vật liệu polyme sở, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ, 2014 Ngô Phú Trù, Kĩ thuật chế biến gia công cao su, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, 1995 Tưởng Thị Hồi, Đặng Kim Chi, Đỗ Trọng Mùi, Proceeding of International workshop – Technology of municipal solid waste treatment experiences and challenges, Science and Techniques pusblising House, 53-60, 2003 Nguyễn Diễm Hằng, Tạp chí Hoạt Động Khoa Học Cơng Nghệ Mơi Trường, số 10, 13, 2000 Phân tích nhận định: xử lý rác thải chưa hướng? http://moitruongviet.edu.vn/tinh-hinh-quan-ly-ran-tai-viet-nam-de-xuat-cacgiai-phap-tang-cuong-hieu-qua-cong-tac-quan-ly-chat-thai-ran-chat-thai/ Đỗ Quang Kháng, Cao su-Cao su blend ứng dụng, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội, 2013 Hoàng Hải Hiền, Nghiên cứu chế tạo blend sở cao su thiên nhiên, Luận án tiến sĩ Hóa Học, Trường Đại học Vinh, 2014 Đỗ Quang Kháng, Nguyễn Văn Khôi, Một số kết nghiên cứu nâng cao tính lý cho vật liệu sở cao su thiên nhiên, Hội thảo vật liệu polyme compozit, 109-116, 2001 Đỗ Quang Kháng, Lương Như Hải, Vũ Ngọc Phan, Hồ Thị Hồi Thu, Nâng cao tính lý cao su thiên nhiên bằng số độn hoạt tính, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, số 2, 35-41, 2002 10 Đỗ Quang Kháng, Nguyễn Văn Khôi, Đỗ Trường Thiện, Lưu Đức Hùng, Đặng Văn Luyến, Tạp chí Hóa Học Cơng nghiệp Hóa chất, Tr 23-24, 1995 11 Lê Anh Tuấn, Tính chất polyme blend cao su/nhựa nhiệt dẻo, Tạp chí Hóa học, T 40 (4), 53 – 56, 2002 43 12 Thế Nghĩa, Tạp chí Hóa Học Cơng nghiệp Hóa chất, số 3, 26-27, 1999 13 Trần Thị Thanh Vân, Nguyễn Phi Long, Một số tính chất vật liệu Polyme sở cao su EPDM cao su silicon, Tạp chí Hóa học, T 47 (4A), 748 – 752, 2009 Tiếng Anh 14 Fazliye Karabork, Erol Pehlivan and Ahmet Akdemir, Characterization of styrene butadiene rubber and microwave devulcanized ground tire rubber composites, J Polym Eng, 34(6), 543–554, 2014 15 Sandip Rooj , Ganesh C Basak , Pradip K Maji , Anil K Bhowmick, New Route for Devulcanization of Natural Rubber and the Properties of Devulcanized Rubber, Journal of Polymers and the Environment, Vol19 (2), 382-390, 2011 16 Rehan Ahmed and Arnold van de Klundert, Rubber Recycling, 20 th WEDC conference: Colombo, Sri Lanka, 1994 17 Recycling Tires, Ohio’s Rubber Industry http://ohiodnr.com/recycling/awareness/facts/tires/ 18 Eldho Abraham, Bibin M Cherian, Elbi P A1 , Laly A Pothen and Sabu Thomas, Recent Developments in Polymer Recycling, 47-100, 2011 19 A.P Smitha,1, H Adeb , C.C Kocha , R.J Spontak, Cryogenic mechanical alloying as an alternative strategy for the recycling of tires, Polymer, 42, 4453-4457, 2001 20 A P Marks Evaluation of Waste Tire Devulcanization Technologies, Contractor’s Report to the Board, 2004 21 Franz Sommer, Plastverabeiter, Vol 42(1), 98-103, 1991 22 Kenzo Fukumori and Mitsumasa Matsushita, Material Recycling Technology of crosslinked Rubber waste, R&D Review of Toyota CRDL, Vol 38 (1), 39- 47, 2003 44 ... gồm: + Sử dụng vi sóng thử nghiệm tái sinh cao su phế thải + Sử dụng hóa chất để tái sinh cao su phế thải + Tận dụng nguồn cao su tái sinh chế tạo vật liệu blend cao su thiên nhiên /cao su tái sinh... nhân lý- hóa để tái sinh, tận dụng nguồn cao su phế thải? ?? làm đề tài cho khóa luận tốt nghiệp - Mục tiêu nghiên cứu đề tài là: Dựa vào tác nhân vật lý, hóa học nhằm tái sinh tận dụng nguồn cao. .. biện pháp vận dụng cao su phế thải giới 1.2.2 Các biện pháp tận dụng cao su phế thải Việt Nam 12 1.3 Các phương pháp sử dụng tác nhân lý- hóa tái sinh cao su phế thải 16 1.3.1 Tái sinh bằng